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        <title>tokio.rs runtime 的实现 - Rust 优秀博文</title>


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        <!-- Provide site root to javascript -->
        <script type="text/javascript">
            var path_to_root = "../../";
            var default_theme = window.matchMedia("(prefers-color-scheme: dark)").matches ? "navy" : "light";
        </script>

        <!-- Work around some values being stored in localStorage wrapped in quotes -->
        <script type="text/javascript">
            try {
                var theme = localStorage.getItem('mdbook-theme');
                var sidebar = localStorage.getItem('mdbook-sidebar');

                if (theme.startsWith('"') && theme.endsWith('"')) {
                    localStorage.setItem('mdbook-theme', theme.slice(1, theme.length - 1));
                }

                if (sidebar.startsWith('"') && sidebar.endsWith('"')) {
                    localStorage.setItem('mdbook-sidebar', sidebar.slice(1, sidebar.length - 1));
                }
            } catch (e) { }
        </script>

        <!-- Set the theme before any content is loaded, prevents flash -->
        <script type="text/javascript">
            var theme;
            try { theme = localStorage.getItem('mdbook-theme'); } catch(e) { }
            if (theme === null || theme === undefined) { theme = default_theme; }
            var html = document.querySelector('html');
            html.classList.remove('no-js')
            html.classList.remove('light')
            html.classList.add(theme);
            html.classList.add('js');
        </script>

        <!-- Hide / unhide sidebar before it is displayed -->
        <script type="text/javascript">
            var html = document.querySelector('html');
            var sidebar = 'hidden';
            if (document.body.clientWidth >= 1080) {
                try { sidebar = localStorage.getItem('mdbook-sidebar'); } catch(e) { }
                sidebar = sidebar || 'visible';
            }
            html.classList.remove('sidebar-visible');
            html.classList.add("sidebar-" + sidebar);
        </script>

        <nav id="sidebar" class="sidebar" aria-label="Table of contents">
            <div class="sidebar-scrollbox">
                <ol class="chapter"><li class="chapter-item expanded "><a href="../../empty.html"><strong aria-hidden="true">1.</strong> 类型系统</a></li><li><ol class="section"><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/Rust_Concept_Clarification_Deref_vs_AsRef_vs_Borrow_vs_Cow/Rust_Concept_Clarification_Deref_vs_AsRef_vs_Borrow_vs_Cow.html"><strong aria-hidden="true">1.1.</strong> Rust Concept Clarification Deref vs AsRef vs Borrow vs Cow</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/Rust_Concept_Clarification_Deref_vs_AsRef_vs_Borrow_vs_Cow/Deref_AsRef_Borrow_Cow释义.html"><strong aria-hidden="true">1.2.</strong> Deref AsRef Borrow Cow 释义</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/Rust的Borrow和AsRef：让你的代码用起来像呼吸一样自然/Rust的Borrow和AsRef：让你的代码用起来像呼吸一样自然.html"><strong aria-hidden="true">1.3.</strong> Rust的Borrow和AsRef：让你的代码用起来像呼吸一样自然</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/Rust的Cow类型有什么用？详解Cow及其用途/Rust的Cow类型有什么用？详解Cow及其用途.html"><strong aria-hidden="true">1.4.</strong> Rust的Cow类型有什么用？详解Cow及其用途</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/判别Fn、FnMut、FnOnce的标准/判别Fn、FnMut、FnOnce的标准.html"><strong aria-hidden="true">1.5.</strong> 判别Fn、FnMut、FnOnce的标准</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/一行代码告诉你内部可变性的真相(UnsafeCell)/一行代码告诉你内部可变性的真相(UnsafeCell).html"><strong aria-hidden="true">1.6.</strong> 一行代码告诉你内部可变性的真相(UnsafeCell)</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/Tour_of_Rust's_Standard_Library_Traits/Tour_of_Rust's_Standard_Library_Traits.html"><strong aria-hidden="true">1.7.</strong> Tour of Rust's Standard Library Traits</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/逆变、协变与子类型，以及Rust/逆变、协变与子类型，以及Rust.html"><strong aria-hidden="true">1.8.</strong> 逆变、协变与子类型，以及Rust</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/Rust自引用结构、Pin与Unpin/Rust自引用结构、Pin与Unpin.html"><strong aria-hidden="true">1.9.</strong> Rust自引用结构、Pin与Unpin</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/为什么Rust需要Pin,Unpin/为什么Rust需要Pin,Unpin.html"><strong aria-hidden="true">1.10.</strong> 译：为什么 Rust 需要 Pin, Unpin ？</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/定海神针Pin和Unpin/定海神针Pin和Unpin.html"><strong aria-hidden="true">1.11.</strong> 译：定海神针 Pin 和 Unpin</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/sizedness-in-rust/sizedness-in-rust.html"><strong aria-hidden="true">1.12.</strong> Sizedness in Rust</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/Rust生命周期集大成者PhantomData〈T〉/Rust生命周期集大成者PhantomData〈T〉.html"><strong aria-hidden="true">1.13.</strong> Rust生命周期集大成者 PhantomData&lt;T&gt;</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/数据库表达式执行的黑魔法：用Rust做类型体操/数据库表达式执行的黑魔法：用Rust做类型体操_Part_0.html"><strong aria-hidden="true">1.14.</strong> 数据库表达式执行的黑魔法：用Rust做类型体操 Part 0</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/数据库表达式执行的黑魔法：用Rust做类型体操/数据库表达式执行的黑魔法：GAT实现引用类型关联_Part_1.html"><strong aria-hidden="true">1.15.</strong> 数据库表达式执行的黑魔法：GAT实现引用类型关联 Part 1</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/数据库表达式执行的黑魔法：用Rust做类型体操/数据库表达式执行的黑魔法：用HRTB写bound_Part_2.html"><strong aria-hidden="true">1.16.</strong> 数据库表达式执行的黑魔法：用HRTB写bound Part 2</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/数据库表达式执行的黑魔法：用Rust做类型体操/数据库表达式执行的黑魔法：用Rust做类型体操之用宏展开重复代码_Part_3_&_4.html"><strong aria-hidden="true">1.17.</strong> 数据库表达式执行的黑魔法：用Rust做类型体操之用宏展开重复代码 Part 3 & 4</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/数据库表达式执行的黑魔法：用Rust做类型体操/数据库表达式执行的黑魔法：与Rust编译器斗智斗勇之表达式向量化_Part_5_&_6.html"><strong aria-hidden="true">1.18.</strong> 数据库表达式执行的黑魔法：与Rust编译器斗智斗勇之表达式向量化 Part 5 & 6</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/数据库表达式执行的黑魔法：用Rust做类型体操/数据库表达式执行的黑魔法：在Rust中用宏关联逻辑类型和实际类型_Part_7.html"><strong aria-hidden="true">1.19.</strong> 数据库表达式执行的黑魔法：在Rust中用宏关联逻辑类型和实际类型 Part 7</a></li></ol></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../empty.html"><strong aria-hidden="true">2.</strong> 生命周期</a></li><li><ol class="section"><li class="chapter-item expanded "><a href="../../02_生命周期/Rust中的生命周期——从StrSplit实例说开去/Rust中的生命周期——从StrSplit实例说开去.html"><strong aria-hidden="true">2.1.</strong> Rust中的生命周期——从StrSplit实例说开去</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../02_生命周期/与ChatGPT深度对话来学Rust生命周期/与ChatGPT深度对话来学Rust生命周期.html"><strong aria-hidden="true">2.2.</strong> 与ChatGPT深度对话来学Rust生命周期</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../02_生命周期/进击的Rust生命周期——early_bound与late_bound（1）/进击的Rust生命周期——early_bound与late_bound（1）.html"><strong aria-hidden="true">2.3.</strong> 进击的Rust生命周期——early_bound与late_bound（1）</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../02_生命周期/进击的Rust生命周期——early_bound与late_bound（2）/进击的Rust生命周期——early_bound与late_bound（2）.html"><strong aria-hidden="true">2.4.</strong> 进击的Rust生命周期——early_bound与late_bound（2）</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../02_生命周期/进击的Rust生命周期——一力降十会的MIR（1）/进击的Rust生命周期——一力降十会的MIR（1）.html"><strong aria-hidden="true">2.5.</strong> 进击的Rust生命周期——一力降十会的MIR（1）</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../02_生命周期/进击的Rust生命周期——一力降十会的MIR（2）/进击的Rust生命周期——一力降十会的MIR（2）.html"><strong aria-hidden="true">2.6.</strong> 进击的Rust生命周期——一力降十会的MIR（2）</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../02_生命周期/Common_Rust_Lifetime_Misconceptions/Common_Rust_Lifetime_Misconceptions.html"><strong aria-hidden="true">2.7.</strong> Common Rust Lifetime Misconceptions</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../02_生命周期/Rust生命周期常见误区/Rust生命周期常见误区.html"><strong aria-hidden="true">2.8.</strong> 译：Rust生命周期常见误区</a></li></ol></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../empty.html"><strong aria-hidden="true">3.</strong> 无畏并发</a></li><li><ol class="section"><li class="chapter-item expanded "><a href="../../05_无畏并发/简单写个Rust无锁队列/简单写个Rust无锁队列.html"><strong aria-hidden="true">3.1.</strong> 简单写个Rust无锁队列</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../05_无畏并发/进击的Rust多线程——混合自旋锁/进击的Rust多线程——混合自旋锁.html"><strong aria-hidden="true">3.2.</strong> 进击的Rust多线程——混合自旋锁</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../05_无畏并发/An_unsafe_tour_of_Rust's_Send_and_Sync/An_unsafe_tour_of_Rust's_Send_and_Sync.html"><strong aria-hidden="true">3.3.</strong> An unsafe tour of Rust's Send and Sync</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../05_无畏并发/进击的Rust多线程——Send与Sync/进击的Rust多线程——Send与Sync.html"><strong aria-hidden="true">3.4.</strong> 进击的Rust多线程——Send与Sync</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../05_无畏并发/进击的Rust多线程——离经叛道的PhantomData/进击的Rust多线程——离经叛道的PhantomData.html"><strong aria-hidden="true">3.5.</strong> 进击的Rust多线程——离经叛道的PhantomData</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../05_无畏并发/Rust_Async_Pin概念解析/Rust_Async_Pin概念解析.html"><strong aria-hidden="true">3.6.</strong> Rust Async: Pin概念解析</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../05_无畏并发/Rust和C++的并发库对比/Rust和C++的并发库对比.html"><strong aria-hidden="true">3.7.</strong> 译：Rust 和 C++ 的并发库对比</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../05_无畏并发/Rust原子类型和内存排序/Rust原子类型和内存排序.html"><strong aria-hidden="true">3.8.</strong> Rust原子类型和内存排序</a></li></ol></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../empty.html"><strong aria-hidden="true">4.</strong> 网络编程</a></li><li><ol class="section"><li class="chapter-item expanded "><a href="../../06_网络编程/从编解码层面理解WebSocket_手写一个WebSocket/从编解码层面理解WebSocket_手写一个WebSocket.html"><strong aria-hidden="true">4.1.</strong> 从编解码层面理解WebSocket 手写一 个WebSocket</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../06_网络编程/透过Rust探索系统的本原：网络篇/透过Rust探索系统的本原：网络篇.html"><strong aria-hidden="true">4.2.</strong> 透过Rust探索系统的本原：网络篇</a></li></ol></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../empty.html"><strong aria-hidden="true">5.</strong> 轮子系列</a></li><li><ol class="section"><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/700行Rust写一个内存分配器/700行Rust写一个内存分配器.html"><strong aria-hidden="true">5.1.</strong> 700行Rust写一个内存分配器</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/Rust：网络库的实现思路/Rust：网络库的实现思路.html"><strong aria-hidden="true">5.2.</strong> Rust：网络库的实现思路</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/Rust异步运行时基础部件/Rust异步运行时基础部件.html"><strong aria-hidden="true">5.3.</strong> Rust异步运行时基础部件</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/使用Rust+epoll编写异步IO框架/使用Rust+epoll编写异步IO框架（1）.html"><strong aria-hidden="true">5.4.</strong> 使用Rust+epoll编写异步IO框架（1）</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/使用Rust+epoll编写异步IO框架/使用Rust+epoll编写异步IO框架（2）.html"><strong aria-hidden="true">5.5.</strong> 使用Rust+epoll编写异步IO框架（2）</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/使用Rust+epoll编写异步IO框架/使用Rust+epoll编写异步IO框架（3）.html"><strong aria-hidden="true">5.6.</strong> 使用Rust+epoll编写异步IO框架（3）</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/用rust从零开发一套web框架/用rust从零开发一套web框架：day1.html"><strong aria-hidden="true">5.7.</strong> 用rust从零开发一套web框架：day1</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/用rust从零开发一套web框架/用rust从零开发一套web框架：day2.html"><strong aria-hidden="true">5.8.</strong> 用rust从零开发一套web框架：day2</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/用rust从零开发一套web框架/用rust从零开发一套web框架：day3.html"><strong aria-hidden="true">5.9.</strong> 用rust从零开发一套web框架：day3</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/用rust从零开发一套web框架/用rust从零开发一套web框架：day4.html"><strong aria-hidden="true">5.10.</strong> 用rust从零开发一套web框架：day4</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/用rust从零开发一套web框架/用rust从零开发一套web框架：day5.html"><strong aria-hidden="true">5.11.</strong> 用rust从零开发一套web框架：day5</a></li></ol></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../empty.html"><strong aria-hidden="true">6.</strong> 奇技淫巧</a></li><li><ol class="section"><li class="chapter-item expanded "><a href="../../08_奇技淫巧/Copy-On-Write是不是优化？/Copy-On-Write是不是优化？.html"><strong aria-hidden="true">6.1.</strong> 译：Copy-On-Write是不是优化？</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../08_奇技淫巧/揭秘神奇的Rust_Axum风格的函数实现/揭秘神奇的Rust_Axum风格的函数实现.html"><strong aria-hidden="true">6.2.</strong> 译：揭秘神奇的 Rust Axum 风格的函数实现</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../08_奇技淫巧/“变长参数”函数与回调/“变长参数”函数与回调.html"><strong aria-hidden="true">6.3.</strong> “变长参数”函数与回调</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../08_奇技淫巧/Rust字符串格式化的幕后：format_args!()/Rust字符串格式化的幕后：format_args!().html"><strong aria-hidden="true">6.4.</strong> 译：Rust字符串格式化的幕后：format_args!()</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../08_奇技淫巧/给Rust带来一点C++特产/给Rust带来一点C++特产.html"><strong aria-hidden="true">6.5.</strong> 给Rust带来一点C++特产</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../08_奇技淫巧/一步步实现_Rust_Bevy_ECS_的_System_简化版本/一步步实现_Rust_Bevy_ECS_的_System_简化版本.html"><strong aria-hidden="true">6.6.</strong> 一步步实现 Rust Bevy ECS 的 System 简化版本</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../08_奇技淫巧/Exploring_Design_Patterns_in_Rust_with_Algorithmic_Trading_Examples/Exploring_Design_Patterns_in_Rust_with_Algorithmic_Trading_Examples.html"><strong aria-hidden="true">6.7.</strong> Exploring Design Patterns in Rust with Algorithmic Trading Examples</a></li></ol></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../empty.html"><strong aria-hidden="true">7.</strong> 源码分析</a></li><li><ol class="section"><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/Rust并发：bytes源码分析/Rust并发：bytes源码分析.html"><strong aria-hidden="true">7.1.</strong> Rust并发：bytes源码分析</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/Rust并发：标准库Arc源码分析/Rust并发：标准库Arc源码分析.html"><strong aria-hidden="true">7.2.</strong> Rust并发：标准库Arc源码分析</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/Rust并发：标准库sync_Once源码分析/Rust并发：标准库sync_Once源码分析.html"><strong aria-hidden="true">7.3.</strong> Rust并发：标准库sync::Once源码分析</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/Rust源码阅读：引用计数Rc/Rust源码阅读：引用计数Rc.html"><strong aria-hidden="true">7.4.</strong> Rust源码阅读：引用计数Rc</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/Rust源码阅读：Cell、RefCell与内部可变性/Rust源码阅读：Cell、RefCell与内部可变性.html"><strong aria-hidden="true">7.5.</strong> Rust源码阅读： Cell、RefCell与内部可变性</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/关于_Rust_的_UnsafeCell、Cell_与_RefCell/关于_Rust_的_UnsafeCell、Cell_与_RefCell.html"><strong aria-hidden="true">7.6.</strong> 关于 Rust 的 UnsafeCell、Cell 与 RefCell</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/Rust_Async_async-stream源码分析/Rust_Async_async-stream源码分析.html"><strong aria-hidden="true">7.7.</strong> Rust Async: async-stream源码分析</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/走进Tokio的异步世界/走进Tokio的异步世界.html"><strong aria-hidden="true">7.8.</strong> 走进 Tokio 的异步世界</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/tokio.rs_runtime的实现/tokio.rs_runtime的实现.html" class="active"><strong aria-hidden="true">7.9.</strong> tokio.rs runtime 的实现</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/Tokio_internals/Tokio_internals.html"><strong aria-hidden="true">7.10.</strong> Tokio internals</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/Tokio_internals/译文：Tokio內部机制.html"><strong aria-hidden="true">7.11.</strong> 译：Tokio 内部机制</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/Rust_Axum_HTTP_框架的架构分析/Rust_Axum_HTTP_框架的架构分析.html"><strong aria-hidden="true">7.12.</strong> Rust Axum HTTP 框架的架构分析</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/安利一个Rust_Game_Engine：Bevy--ECS部分/安利一个Rust_Game_Engine：Bevy--ECS部分.html"><strong aria-hidden="true">7.13.</strong> 安利一个Rust Game Engine：Bevy--ECS部分</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/Tokio_解析之任务调度/Tokio_解析之任务调度.html"><strong aria-hidden="true">7.14.</strong> Tokio 解析之任务调度</a></li></ol></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../empty.html"><strong aria-hidden="true">8.</strong> 生态观察</a></li><li><ol class="section"><li class="chapter-item expanded "><a href="../../11_生态观察/Rust_web_frameworks_have_subpar_error_reporting/Rust_web_frameworks_have_subpar_error_reporting.html"><strong aria-hidden="true">8.1.</strong> Rust web frameworks have subpar error reporting</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../11_生态观察/SeaORM：要做Rust版本的ActiveRecord/SeaORM：要做Rust版本的ActiveRecord.html"><strong aria-hidden="true">8.2.</strong> SeaORM：要做Rust版本的ActiveRecord</a></li></ol></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../empty.html"><strong aria-hidden="true">9.</strong> 死灵终极</a></li><li><ol class="section"><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译_总述.html"><strong aria-hidden="true">9.1.</strong> 译：Learn Rust the Dangerous Way 总述</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译_0.html"><strong aria-hidden="true">9.2.</strong> 译：Learn Rust the Dangerous Way 0</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译_1.html"><strong aria-hidden="true">9.3.</strong> 译：Learn Rust the Dangerous Way 1</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译_2.html"><strong aria-hidden="true">9.4.</strong> 译：Learn Rust the Dangerous Way 2</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译_3.html"><strong aria-hidden="true">9.5.</strong> 译：Learn Rust the Dangerous Way 3</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译_4.html"><strong aria-hidden="true">9.6.</strong> 译：Learn Rust the Dangerous Way 4</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译_5.html"><strong aria-hidden="true">9.7.</strong> 译：Learn Rust the Dangerous Way 5</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Unsafe_Rust_随堂小测/Unsafe_Rust_随堂小测（一）.html"><strong aria-hidden="true">9.8.</strong> Unsafe Rust 随堂小测（一）</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Unsafe_Rust_随堂小测/Unsafe_Rust_随堂小测（二）.html"><strong aria-hidden="true">9.9.</strong> Unsafe Rust 随堂小测（二）</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Unsafe_Rust_随堂小测/Unsafe_Rust_随堂小测（三）.html"><strong aria-hidden="true">9.10.</strong> Unsafe Rust 随堂小测（三）</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Unsafe_Rust_随堂小测/Unsafe_Rust_随堂小测参考答案.html"><strong aria-hidden="true">9.11.</strong> Unsafe Rust 随堂小测参考答案</a></li></ol></li></ol>
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                <div id="content" class="content">
                    <main>
                        <h1 id="tokiors-runtime-的实现"><a class="header" href="#tokiors-runtime-的实现">tokio.rs runtime 的实现</a></h1>
<p>原文：<a href="https://zhuanlan.zhihu.com/p/72403859">https://zhuanlan.zhihu.com/p/72403859</a></p>
<p>作者：<a href="https://www.zhihu.com/people/twopie">两片</a></p>
<p>协程是非常强大的编程组件，和线程比起来它消耗的资源少，从而更少的资源做更多的工作。我们都知道协程的协作模式是各个计算任务在暂时无法进行下去时让出 CPU 给其它就绪任务，而不像线程那样有操作系统作为仲裁者适时夺取线程的CPU转交给其它线程。当你仔细考虑协程工作模式时，就会发现它不像线程那样简单直接。比如有以下的问题：</p>
<ol>
<li>让出 CPU 给其它任务，怎么知道有哪些其它任务？</li>
<li>让出了CPU，自己的状态怎么保存？</li>
<li>让出了CPU，谁将自己唤醒？</li>
<li>被唤醒后，原来的任务可能执行了一半是不是得重新执行？</li>
<li>什么时候适合让出 CPU？</li>
</ol>
<p>其实最后还是不得不出现一个类似操作系统一样的角色：Runtime，它协调运行在里面的各个任务，让任务让出后调度其它任务，还能被设置在某种情况下唤醒某个任务。</p>
<p>本文主要梳理 Rust 的 Coroutine runtime <a href="https://link.zhihu.com/?target=http%3A//tokio.rs/">tokio.rs</a> 的实现，里面涉及大量概念，所以我先介绍一下各个概念，然后将这些概念整合成 <a href="https://link.zhihu.com/?target=http%3A//tokio.rs/">tokio.rs</a> runtime 的详细实现过程。(<em>本文只涉及 tokio 中 CurrentThread 的 Runtime 实现，ThreadPool 似乎更复杂，没细看</em>）</p>
<ul>
<li><strong>Executor</strong> 执行者，可理解为一个循环，只要还有任务就会一直调用下面的 Scheduler， Reactor</li>
<li><strong>Scheduler</strong> 调度者，它有一个可执行任务的队列，每次 Executor 调用它的时候，它都会从队列拿出认为，将所有任务运行到不能继续下去为止。</li>
<li><strong>Reactor</strong> （不会翻译，反应堆？）任务不能继续下去一般是等待异步 io 的读写，操作系统提供了可以批量等待的 epoll 之类，一个 Task 因为异步 io 执行不下去，就在 Reactor 设置监听一个 event， event 到达的时候，Reactor 将 Task 放到 Scheduler 的可执行队列。</li>
<li><strong>Runtime</strong>：整合 Executor 和 Reactor，为 Executor 和 Reactor 做一些线程本地存储的初始化，虽然是入口，但对理解 tokio 不太重要。</li>
<li><strong>Park， Unpark</strong>：是让出 CPU 和唤醒的意思，两者都是接口，在 tokio 中有很多不同的实现，比如 Reactor 就是一个 Parker， 它的 Park 方法调用 mio::Poll (epoll) 等待消息到来，如果有消息， Park 方法马上返回。 Reactor 有对应的 Unparker，那个 Unparker 其实就是给 mio::Poll 的其中一个事件发一个消息。</li>
<li><strong>Wake</strong>：tokio 里的唤醒也有不同的实现，比如上面的 Unpark 可以转换成 Waker，它并不是唤醒特定任务，只是让 Reactor 不再卡住 Executor。阻塞任务 taskA 的异步 io 事件到来时，taskA 之前注册在 Reactor 的 Waker 就会触发，它将 TaskA 放到 Scheduler 的可执行队列。</li>
<li><strong>Task</strong>：一个封装着 Future 的任务，这个 Future 的 Output 是 ()，Task 作为任务队列的一个节点多了一些prev_all，next*_*all，next_readiness 之类的属性。</li>
<li><strong>mio</strong>：rust 的一个非阻塞 I/O 库， 封装了操作系统的 epoll, kqueue, and IOCP，Reactor 通过 mio::Poll 批量等待 I/O 事件，mio 里注册的事件有一个 token， 这个 token 和 Reactor.io_dispatch 里的一个 ScheduleIo 对应</li>
<li><strong>ScheduleIo</strong>：每个I/O 事件不是读就是写，当一个 Task_A 要等待写 I/O 事件 Event_A 时，需要通过 Reactor 将 Event_A 注册到 mio::Poll (如果之前没注册），然后获得对应的 ScheduleIo_A， 将 Task_A 的 Waker 设置到 Schedule*_*A 的 writer。</li>
</ul>
<h2 id="有三种方式将-task-放进-runtime"><a class="header" href="#有三种方式将-task-放进-runtime">有三种方式将 Task 放进 Runtime</a></h2>
<ol>
<li>runtime.run(future)： runtime 将 Executor 和 Reactor 整合好，然后运行 future，直到所有 Task 完成为止（因为中途可能会有新的 Task 加入）。</li>
<li>在 runtime 执行的 Task 中 spawn(future)，这个新的 Task 会被加到 Scheduler 的可执行任务队列，下次 Scheduler 被执行时会被拿出来执行。</li>
<li>通过某种途径拿到 Executor 的 Handle，去到其它线程 spawn(future), 因为别的线程上没有 runtime 所以，这个 future 会被 send 到 Executor 的 mpsc 队列，并且 Reactor.unpark 让 Reactor 别阻塞 Executor， 之后 Executor 就可以 从 mpsc 的 receiver 中拿到 Task，之后同 2。</li>
</ol>
<h2 id="tokiors-runtime-执行过程"><a class="header" href="#tokiors-runtime-执行过程"><a href="https://link.zhihu.com/?target=http%3A//tokio.rs">tokio.rs</a> runtime 执行过程</a></h2>
<ol>
<li>创建 Reactor，创建 CurrentThread，将 CurrentThread 的 park 设为 reactor，CurrentThread 就是一个 Executor</li>
<li>CurrentThread 开始循环</li>
<li>查看 mpsc 队列 spawn_receiver 有没有新任务，有跳到 <strong>4</strong>，无跳到 <strong>5</strong></li>
<li>将接收到的任务放到 Scheduler 的可执行队列，回到 <strong>3</strong></li>
<li>Scheduler 开始循环</li>
<li>可执行队列有任务跳到 <strong>7</strong>，否则 <strong>10</strong></li>
<li>拿出任务 task_a, 根据 task_a 创建一个日后唤醒 task_a 的 waker， 根据 waker 创建 context</li>
<li>task_a.future.poll(context), Ready则跳到 <strong>6</strong>，这个 task_a 从此消失，否则跳到 <strong>9</strong></li>
<li>将 task_a 放到 Scheduler 的等待队列。跳到 <strong>6</strong></li>
<li>CurrentThread 还有未完成的 Task 跳到 <strong>11</strong>, 否则 <strong>结束</strong></li>
<li>Reactor.park 开始</li>
<li>mio::Poll.poll，监听有没有新的事件，没有新的事件线程会一直卡在这里</li>
<li>拿出一个新事件，如果没有，跳到 <strong>18</strong></li>
<li>这个事件是唤醒 Reactor 的则跳到 <strong>17</strong>，这个事件是唤醒某个 task 的跳到 <strong>15</strong></li>
<li>根据事件的 token，从 Reactor 的 io_dispatch 里拿到对应的 waker</li>
<li>waker.wake()，会将对应的 task 放到 Scheduler 可执行队列；回到 13</li>
<li>清理一下 Reactor 的唤醒状态标记。</li>
<li>回到 <strong>5</strong></li>
</ol>
<h2 id="异步io-future-在-runtime-中的执行过程以-tcp-connect-为例"><a class="header" href="#异步io-future-在-runtime-中的执行过程以-tcp-connect-为例">异步I/O Future 在 Runtime 中的执行过程，以 TCP connect 为例</a></h2>
<ol>
<li>根据 SocketAddr 创建 tokio::TcpStream，此时 TcpStream 还没连上</li>
<li>用这个 TcpStream 创建 ConnectFuture</li>
<li>ConnectFuture 将会在 runtime 中被 poll</li>
<li>进入 poll_write_ready(context)</li>
<li>TcpStream 中有 Evented， 如果这是 ConnectFuture 第一次被 poll，则 register(evented, default_reactor)， default_reactor 可以通过线程本地存储获得，register 将 evented 注册到 default_reactor 的 mio::Poll 里，并且生成对应的 ScheduleIo，并且绑定一个 token</li>
<li>通过 token 从 default_reactor 的 io_dispatch 里获得 ScheduleIo</li>
<li>通过 ScheduleIo 判断这个 TcpStream 是否可写，可写跳到 <strong>9</strong>， 不可写跳到 <strong>8</strong></li>
<li>将 context 中的 waker 拿出来注册到 ScheduleIo，<strong>返回 Pending</strong></li>
<li><strong>返回 Ready(TcpStream)</strong> 供后续 poll</li>
</ol>
<p>如果是 Pending， 之后当 evented 变为可写时经过一串 Reactor，Executor 的操作后会回到 <strong>3</strong></p>
<p>下面是我在看 <a href="https://link.zhihu.com/?target=http%3A//tokio.rs">tokio.rs</a> 源码时的笔记：</p>
<p><img src="assets/010.webp" alt="" /></p>
<center>CurrentThread 的结构和主要方法</center>
<p><img src="assets/020.webp" alt="" /></p>
<center>Reactor 的结构</center>
<p><img src="assets/030.webp" alt="" /></p>
<center>Executor 的执行过程</center>
<p><img src="assets/040.webp" alt="" /></p>
<center>Scheduler 的执行过程</center>
<p><img src="assets/050.webp" alt="" /></p>
<center>Reactor park 的过程</center>
<p><img src="assets/060.webp" alt="" /></p>
<center>TCP Connect 的过程</center>
<p>图片中方括号的注释如下：</p>
<p>[1] TcpStream 封装了 reactor 中的 PollEvented</p>
<p>[2] _wakeup_registration 被注册到 io 中，wakeup 用于在io.poll()的时候将其唤醒</p>
<p>[3] tokio 中 CurrentThread 的 park 其实就是 Reactor，park.park() 的时候，其实是调用 Reactor 的 poll （最终是 mio 的 poll），查看有没有 io 事件，如果有则会将事件对应的 task 设置为可用，立即返回给 CurrentThread 进行下一次 poll，如果没有事件，会阻塞在 mio poll 处，直到有事件为止。</p>
<p>[4] 用于确保线程当前只有一个 executor</p>
<p>[5] 只要还有 pending 的 futures 就不算 idle</p>
<p>[6] 每个未完成的task都放在Scheduler中，task分为未被唤醒的和已唤醒的，被唤醒的task才会在下一个scheduler tick 被执行 poll，已被唤醒的task会被放在一条专用队列（inner），要执行task前，从inner里拿出来，然后生产一个日后可以将task放回inner的方法（waker）, 把waker放到context中，执行 task 的 poll(context)，如果的到结果，则task结束，否则 poll 在返回 pending 前应该在某处设置触发waker</p>
<p>[7] 这里的 park 就是 reactor</p>
<p>[8] 底层是 epoll 之类，会阻塞线程</p>
<p>[9] 外部需要等待一个io事件时，要给 reactor 提交一个 eventd 和 一个 waker，reactor 将 waker 存起来并绑定到一个整型的 token， 将 token 和 eventd 交给 mio， 当 mio poll 到这个事件的时候告知 reactor token， reactor 根据 token 拿出 waker， 并 wake。</p>
<p>[10] PollEvented 的 io 是一个可以注册到 mio::Poll 的事件， inner 主要有一个 registration 实例，它可以获取线程默认的 reactor， 将 io 绑定到 reactor 里</p>
<p>[11] 将 evented 注册到 mio::Poll 中， 会获得一个 token，以后用这个 token 可以从 reactor 的 io_dispatch 中获取通知事件</p>
<h2 id="最后"><a class="header" href="#最后">最后</a></h2>
<p>耐心看完的读者可能会发现文章开头问题</p>
<blockquote>
<p>4： 被唤醒后，原来的任务可能执行了一半是不是得重新执行</p>
</blockquote>
<p>没有解答，这个问题和 runtime 过程不相关，有机会的话我另写一篇说明。</p>
<h2 id="参考"><a class="header" href="#参考">参考</a></h2>
<ol>
<li>tokio: <a href="https://link.zhihu.com/?target=https%3A//github.com/tokio-rs/tokio">https://github.com/tokio-rs/tokio</a></li>
<li>tokio internals: <a href="https://link.zhihu.com/?target=https%3A//weihanglo.tw/posts/2018/tokio-internals/">https://weihanglo.tw/posts/2018/tokio-internals/</a></li>
</ol>
<p>发布于 2019-07-06 00:38</p>

                    </main>

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